JPH11102213A - Ｎｃプログラム作成方法及びｎｃプログラム作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ツールマークの発生を抑制し、高精度で工作
物を加工することができるＮＣプログラム作成方法及び
ＮＣプログラム作成装置を得る。 【解決手段】 インボリュート軌跡演算部１０２でイン
ボリュート曲線の軌跡を示すＸ、Ｙ座標データを求め、
軌跡変換部１０６で前記Ｘ、Ｙ座標データをＮＣ制御用
のＸ、Ｃ座標データに変換し、送り速度演算部１０８で
前記Ｘ、Ｃ座標データを所定範囲毎に分割して各分割区
間の始点の送り速度を目標加工速度に基づいて算出し、
ＮＣプログラム調整部１１０で前記Ｘ、Ｃ座標データと
各分割区間の始点の送り速度とに基づいてＮＣプログラ
ムを作成してＮＣプログラム記憶部１１２に一時的に記
憶する。その後、ＮＣプログラム調整部１１０により、
記憶されたＮＣプログラムを各分割区間毎に読み出し、
各分割区間の始点及び終点の加工速度の変化量が所定の
しきい値以上である場合には当該分割区間を２分割す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣプログラム作
成方法及びＮＣプログラム作成装置に係り、特に、イン
ボリュート曲線の軌跡を示す座標データ間を直線補間し
て数値制御加工を行うためのＮＣプログラムを作成する
ＮＣプログラム作成方法及びＮＣプログラム作成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スクロールポンプのスクロール
板等のスクロール形状の数値制御加工を行うためのＮＣ
プログラムを作成する際には、まず、スクロール形状を
定義するインボリュート曲線の軌跡を示すＸ、Ｙ座標デ
ータを次の（１）式及び（２）式により算出する。

【０００３】 Ｘ＝ａ（ｃｏｓ（θ）＋（θ±α）ｓｉｎ（θ）） （１） Ｙ＝ａ（ｓｉｎ（θ）−（θ±α）ｃｏｓ（θ）） （２） ここで、ａは基礎円の半径を、θは伸開角を、αはイン
ボリュート曲線の始点と基礎円の中心とを結ぶ直線がＸ
軸となす角度を、各式における（θ＋α）側はインボリ
ュート曲線の外壁を、（θ−α）側はインボリュート曲
線の内壁を、各々表している。

【０００４】その後、上記（１）式、（２）式により特
定されたインボリュート曲線の軌跡を示すＸ、Ｙ座標デ
ータを、Ｘ軸及びＣ軸の同時２軸制御が可能な加工機を
用いて数値制御加工する際の座標データであるＸ、Ｃ座
標データに変換すると共に、各座標点における送り速度
を予め指定された目標加工速度に基づいて求め、上記
Ｘ、Ｃ座標データと上記各座標点における送り速度とを
用いてＮＣプログラムを作成していた。

【０００５】しかしながら、ＮＣプログラムの簡素化及
びＮＣプログラムを用いて実際に加工を行う加工機の追
従性（短い区間において、多くの指令を出すと、ＮＣプ
ログラムの解析中に前回指令した位置までの移動が完了
してしまい、工具の送りが停止してしまう）を考慮した
場合に、全座標点において送り速度を与えることは困難
であった。

【０００６】この問題点を解消するために、従来のＮＣ
プログラムの作成では、幾つかの座標点をまとめて１区
間として分割し、各分割区間の始点における加工速度を
算出し、この加工速度が所定量だけ目標加工速度から離
れた場合に、送り速度を再指令するようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
幾つかの座標点をまとめて１区間とする技術では、イン
ボリュート形状の加工をインボリュート形状の外周から
中心に向かって行う場合には、インボリュート形状の加
工が進むに従ってインボリュート曲線の曲率が大きくな
るため、加工時間の経過に伴う加工速度は図８に示すよ
うに、各分割区間における加工速度の変化量が徐々に大
きくなるノコギリ歯のような状態となり、この加工速度
の変化量が所定のしきい値より大きな場合には工具の削
り跡である所謂ツールマークが発生してしまう、という
問題点があった。

【０００８】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、ツールマークの発生を抑制し、高精度
で工作物を加工することができるＮＣプログラム作成方
法及びＮＣプログラム作成装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のＮＣプログラム作成方法は、インボ
リュート曲線の軌跡を示す座標データを求め、前記イン
ボリュート曲線の軌跡を示す座標データをＮＣ制御用の
座標データに変換し、前記ＮＣ制御用の座標データを所
定範囲毎に分割して各分割区間における始点の送り速度
を所定の目標加工速度に基づいて求め、前記各分割区間
における始点及び終点の加工速度の変化量を前記各分割
区間における始点の送り速度に基づいて求めて、前記加
工速度の変化量が第１のしきい値以上である分割区間の
再分割、及び前記加工速度の変化量が第２のしきい値未
満である分割区間と該分割区間に隣接する分割区間との
統合、の少なくとも一方を行う。

【００１０】請求項１に記載のＮＣプログラム作成方法
によれば、インボリュート曲線の軌跡を示す座標データ
が求められ、該インボリュート曲線の軌跡を示す座標デ
ータがＮＣ制御用の座標データに変換され、該ＮＣ制御
用の座標データが所定範囲毎に分割されて各分割区間に
おける始点の送り速度が所定の目標加工速度に基づいて
求められる。なお、上記所定範囲は、座標点数、回転加
工を行う際の回転角度、全体の分割区間数等として予め
設定されるものである。また、上記目標加工速度は、加
工時間及び加工精度等を考慮して予め設定されるもので
ある。

【００１１】その後、各分割区間における始点及び終点
の加工速度の変化量が各分割区間における始点の送り速
度に基づいて求められて、この加工速度の変化量が第１
のしきい値以上である分割区間の再分割、及び加工速度
の変化量が第２のしきい値未満である分割区間と該分割
区間に隣接する分割区間との統合、の少なくとも一方が
行われる。

【００１２】このように、請求項１に記載のＮＣプログ
ラム作成方法によれば、各分割区間における始点及び終
点の加工速度の変化量が第１のしきい値以上である分割
区間の再分割、及び加工速度の変化量が第２のしきい値
未満である分割区間と該分割区間に隣接する分割区間と
の統合、の少なくとも一方が行われるので、分割区間の
再分割が行われる場合は、各分割区間における加工速度
の変化量が第１のしきい値より小さくなるので、ツール
マークの発生を抑制して高精度で工作物を加工すること
ができ、分割区間の統合が行われる場合は、各分割区間
における加工速度の変化量が第２のしきい値以上となる
ので、必要以上に分割区間数を多くすることがなくな
り、加工時間を短縮することができる。

【００１３】また、請求項２記載のＮＣプログラム作成
装置は、インボリュート曲線の軌跡を示す座標データを
求めるインボリュート軌跡演算手段と、前記インボリュ
ート軌跡演算手段により求められた前記インボリュート
曲線の軌跡を示す座標データをＮＣ制御用の座標データ
に変換する軌跡変換手段と、前記軌跡変換手段により求
められた前記ＮＣ制御用の座標データを所定範囲毎に分
割して各分割区間における始点の送り速度を所定の目標
加工速度に基づいて求める送り速度演算手段と、前記各
分割区間における始点及び終点の加工速度の変化量を前
記送り速度演算手段により求められた前記各分割区間に
おける始点の送り速度に基づいて求めて、前記加工速度
の変化量が第１のしきい値以上である分割区間の再分
割、及び前記加工速度の変化量が第２のしきい値未満で
ある分割区間と該分割区間に隣接する分割区間との統
合、の少なくとも一方を行う調整手段と、を備えてい
る。

【００１４】請求項２に記載のＮＣプログラム作成装置
によれば、インボリュート軌跡演算手段によりインボリ
ュート曲線の軌跡を示す座標データが求められ、軌跡変
換手段によりインボリュート軌跡演算手段によって求め
られたインボリュート曲線の軌跡を示す座標データがＮ
Ｃ制御用の座標データに変換され、さらに送り速度演算
手段により軌跡変換手段によって求められたＮＣ制御用
の座標データが所定範囲毎に分割されて各分割区間にお
ける始点の送り速度が所定の目標加工速度に基づいて求
められる。なお、上記所定範囲は、座標点数、回転加工
を行う際の回転角度、全体の分割区間数等として予め設
定されるものである。また、上記目標加工速度は、加工
時間及び加工精度等を考慮して予め設定されるものであ
る。

【００１５】その後、調整手段により、各分割区間にお
ける始点及び終点の加工速度の変化量が送り速度演算手
段により求められた各分割区間における始点の送り速度
に基づいて求められ、この加工速度の変化量が第１のし
きい値以上である分割区間の再分割、及び加工速度の変
化量が第２のしきい値未満である分割区間と該分割区間
に隣接する分割区間との統合、の少なくとも一方が行わ
れる。

【００１６】このように、請求項２に記載のＮＣプログ
ラム作成装置によれば、調整手段によって各分割区間に
おける始点及び終点の加工速度の変化量が第１のしきい
値以上である分割区間の再分割、及び加工速度の変化量
が第２のしきい値未満である分割区間と該分割区間に隣
接する分割区間との統合、の少なくとも一方が行われる
ので、請求項１に記載の発明と同様に、分割区間の再分
割が行われる場合は、各分割区間における加工速度の変
化量が第１のしきい値より小さくなるので、ツールマー
クの発生を抑制して高精度で工作物を加工することがで
き、分割区間の統合が行われる場合は、各分割区間にお
ける加工速度の変化量が第２のしきい値以上となるの
で、必要以上に分割区間数を多くすることがなくなり、
加工時間を短縮することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のＮ
Ｃプログラム作成方法及びＮＣプログラム作成装置の実
施の形態について説明する。

【００１８】まず、図１を参照して、本実施の形態に係
るＮＣプログラム作成装置６０の構成について説明す
る。同図に示すようにＮＣプログラム作成装置６０に
は、ＮＣプログラムの作成、ＮＣプログラム作成装置６
０を構成する各装置の制御等を行う制御装置本体６２が
備えられている。

【００１９】制御装置本体６２には、制御装置本体６２
によるＮＣプログラムの作成状態、各装置の制御状態等
を表示するＣＲＴディスプレイ６４、インボリュート曲
線の形状を特定するためのパラメータ等の入力を行うキ
ーボード６６、及び作成されたＮＣプログラム等を記憶
するハードディスク装置６８が接続されている。

【００２０】このように、本実施の形態に係るＮＣプロ
グラム作成装置６０は、汎用のパーソナルコンピュータ
システムにより構成されている。

【００２１】次に、図２を参照して、本実施の形態に係
るＮＣプログラム作成装置６０の機能ブロックについて
説明する。なお、実際にスクロール板の加工を行う際に
は、スクロール板の中心付近の加工精度を向上させるこ
とを目的として、スクロール板の外壁を構成するインボ
リュート曲線（以下、外壁インボリュート曲線と称す
る）と内壁を構成するインボリュート曲線（以下、内壁
インボリュート曲線と称する）の各インボリュート曲線
の中心付近の端点を滑らかに接続するための曲線を適用
することが一般に行われているが、本実施の形態では外
壁インボリュート曲線及び内壁インボリュート曲線のみ
でスクロール板の壁面を構成した場合について説明す
る。

【００２２】図２に示すように、本実施の形態に係るＮ
Ｃプログラム作成装置６０はインボリュート軌跡演算手
段としてのインボリュート軌跡演算部１０２を備えてお
り、このインボリュート軌跡演算部１０２では、オペレ
ータによってキーボード６６を介して入力されたインボ
リュート曲線の基礎円半径及び開始点座標を、予め設定
されている上記（１）式及び（２）式に代入することに
より、外壁インボリュート曲線及び内壁インボリュート
曲線の所定角度毎のＸ、Ｙ座標データを算出して軌跡変
換手段としての軌跡変換部１０６に出力する。

【００２３】軌跡変換部１０６では、インボリュート軌
跡演算部１０２から入力されたＸ、Ｙ座標データをＸ、
Ｃ座標データに変換して送り速度演算手段としての送り
速度演算部１０８に出力する。ここで、上記Ｘ、Ｃ座標
データは、上記Ｘ、Ｙ座標データに沿って加工機におけ
る工具を相対的に移動させることができる、Ｘ軸及びＣ
軸の同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の座標データ
として求められる。

【００２４】送り速度演算部１０８では、実際に加工に
用いられる加工機の追従性を考慮して予め設定された１
分割区間当りの加工物の中心角度（例えば５度）に応じ
て、軌跡変換部１０６から入力されたＸ、Ｃ座標データ
に対して区間分割を行い、分割された各分割区間の始点
の送り速度を、加工時間及び加工精度を考慮して予め設
定された目標加工速度に基づいて算出し、この算出され
た各分割区間における始点の送り速度と軌跡変換部１０
６から入力されたＸ、Ｃ座標データとを調整手段として
のＮＣプログラム調整部１１０に出力する。

【００２５】ＮＣプログラム調整部１１０では、送り速
度演算部１０８から入力された各分割区間における始点
の送り速度とＸ、Ｃ座標データとに基づいてＮＣプログ
ラムを作成してＮＣプログラム記憶部１１２に一時的に
記憶する。

【００２６】ここまでのＮＣプログラムの作成手順は従
来から行われている手順であり、本発明ではこの後、Ｎ
Ｃプログラム調整部１１０により、ＮＣプログラム記憶
部１１２に記憶されたＮＣプログラムを各分割区間毎に
読み出して、各分割区間における始点及び終点の加工速
度の変化量が予め設定されたしきい値より小さくなるよ
うにＮＣプログラムの調整がなされる。なお、このＮＣ
プログラムの調整については詳細に後述する。

【００２７】次に、図３を参照して、上記のＮＣプログ
ラム作成装置６０により作成されたＮＣプログラムを用
いてスクロール板の数値制御加工を行う加工機１０の構
成を説明する。同図に示すように加工機１０は、ベッド
１２を有しており、ベッド１２の上面には工具レール１
４が配設されており、さらに工具レール１４の上部には
工具テーブル１６が載置されている。なお、工具テーブ
ル１６は、工具レール１４の側部（図３紙面手前側の側
部）に設けられたエンコーダ１８及びＸ軸送りモータ２
０の作用によって、図３Ｘ方向へ移動可能である。

【００２８】工具テーブル１６の上面には、工具２６を
装着した工具主軸２４を回転させる工具主軸台２２が配
設されている。従って、工具２６は、エンコーダ１８及
びＸ軸送りモータ２０の作用によって、図３Ｘ方向へ移
動することができる。

【００２９】一方、ベッド１２の上面には工作物レール
３０も配設されており、さらに工作物レール３０の上部
には工作物テーブル３２が載置されている。なお、工作
物テーブル３２は、工作物レール３０の側部（図３紙面
左側の側部）に設けられたエンコーダ３４及びＺ軸送り
モータ３６の作用によって、図３矢印Ｚ方向へ移動可能
である。

【００３０】工作物テーブル３２の側面（図３紙面右側
の側面）には、工作物４４を把持するチャック４２が取
り付けられた工作物主軸４０を図３矢印Ｃ方向に回転さ
せる回転テーブル３８が配置されている。なお、回転テ
ーブル３８は、工作物テーブル３２の上面に設けられた
エンコーダ４６及びＹ軸送りモータ４８の作用によっ
て、図３矢印Ｙ方向へ移動可能とされている。

【００３１】従って、工作物４４は、エンコーダ３４及
びＺ軸送りモータ３６の作用により図３矢印Ｚ方向へ移
動することができると共に、エンコーダ４６及びＹ軸送
りモータ４８の作用により図３矢印Ｙ方向へ移動するこ
とができる。

【００３２】このように、本実施の形態に係る加工機１
０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びＣ軸の４軸制御が可能で
あり、各軸は加工機１０に入力されたＮＣプログラムに
よって制御される。

【００３３】図４は工作物４４を上方、すなわちＺ軸上
から見た場合の平面図である。本実施の形態では、Ｃ軸
を図４の反時計方向に回転させると共に工具２６をＸ軸
方向に沿って移動させることにより、図４に示すように
工作物４４を基準とした工具２６の相対位置を、外壁イ
ンボリュート曲線に沿って２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２
６Ｄ、２６Ｅの各位置に示すように順に移動させてスク
ロール形状の壁８０の外壁８２をインボリュート曲線の
外周から中心に向かって加工する。

【００３４】その後、工作物４４の中心（Ｃ軸）付近の
外壁８２と内壁８４との境界位置（工具２６の相対位置
が２６Ｆの位置）でＣ軸の回転を逆転させた後、引き続
き工具２６をＸ軸方向に沿って移動させることにより、
内壁インボリュート曲線に沿って２６Ｇ、２６Ｈ、２６
Ｉ、２６Ｊの各位置に示すように工具２６をインボリュ
ート曲線の中心から外周に向かって移動させて内壁８４
を加工する。

【００３５】次に、図５のフローチャートを参照して、
図２に示した機能ブロックにおけるインボリュート軌跡
演算部１０２、軌跡変換部１０６、送り速度演算部１０
８、及びＮＣプログラム調整部１１０によって従来の手
順で作成されＮＣプログラム記憶部１１２に一時的に記
憶されたＮＣプログラムの調整を行う際のＮＣプログラ
ム作成装置６０の作用を説明する。なお、図５は、ＮＣ
プログラム記憶部１１２に記憶されたＮＣプログラムの
調整を行う際にＮＣプログラム作成装置６０により実行
されるプログラムのフローチャートであり、該プログラ
ムは予めハードディスク装置６８に記憶されている。

【００３６】まず図５のステップ２００では、ＮＣプロ
グラム記憶部１１２に記憶されている処理対象とするＮ
Ｃプログラムを１分割区間分だけ読み出し、次のステッ
プ２０２では、読み出した分割区間における始点の送り
速度を、加工時間及び加工精度を考慮して予め設定され
た目標加工速度に基づいて算出する。

【００３７】次のステップ２０４では、ステップ２０２
において得られた処理対象とする分割区間の始点の送り
速度に基づいて、当該分割区間の始点及び終点の加工速
度を算出し、次のステップ２０６では、算出された当該
分割区間の始点及び終点における加工速度の変化量が、
予め設定されたしきい値より小さいか否かを判定し、小
さくない場合はステップ２０８へ移行して当該分割区間
を再度２分割した後、次のステップ２１０で当該分割区
間の終点を、ステップ２０８による２分割後の前半の分
割区間の終点に置き換えた後にステップ２０４へ戻る。
ステップ２１０の終点の置き換えによって、処理対象と
する分割区間をステップ２０８による分割後の前半の分
割区間としている。

【００３８】一方、ステップ２０６の判定の結果、処理
対象とする分割区間の始点及び終点の加工速度の変化量
が、予め設定されたしきい値より小さい場合にはステッ
プ２１２へ移行する。すなわち、各分割区間の始点及び
終点の加工速度の変化量が予め設定されたしきい値より
小さくなるまで、ステップ２０４乃至ステップ２１０に
よる各分割区間の再分割処理を繰り返し行った後にステ
ップ２１２へ移行する。

【００３９】ステップ２１２では、処理対象とする分割
区間の直前の分割区間の始点における加工速度を算出す
る。なお、処理対象とする分割区間が、ＮＣプログラム
の１番目の分割区間である場合には、処理対象とする分
割区間の始点の加工速度を算出する。

【００４０】次のステップ２１４では、ステップ２０４
において得られた処理対象とする分割区間の終点の加工
速度及びステップ２１２において得られた直前の分割区
間の始点における加工速度の変化量がステップ２０６の
判定処理において用いられたしきい値と同様のしきい値
より小さいか否かを判定し、小さくない場合はステップ
２１６へ移行して上記目標加工速度に基づいて処理対象
とする分割区間の始点の送り速度を算出し、次のステッ
プ２１８では、ステップ２１６において算出した始点の
送り速度をステップ２０２において読み出したＮＣプロ
グラムの処理対象とする分割区間に対応する部分に付加
してＮＣプログラム記憶部１１２に記憶することによ
り、処理対象とする分割区間のＮＣプログラムを作成し
た後、ステップ２２２へ移行する。

【００４１】一方、ステップ２１４の判定の結果、加工
速度の変化量がしきい値より小さいと判定された場合に
はステップ２２０へ移行して、ステップ２０２において
読み出したＮＣプログラムの処理対象とする分割領域に
対応する部分をそのままＮＣプログラム記憶部１１２に
記憶することにより、処理対象とする分割区間のＮＣプ
ログラムを作成した後にステップ２２２へ移行する。

【００４２】ステップ２２２では、次の再分割区間があ
るか否かを判定し、ある場合にはステップ２０４へ戻
り、再分割区間がなくなるまで上記ステップ２０４乃至
ステップ２２２の処理を繰り返した後、ステップ２２４
へ移行する。

【００４３】ステップ２２４では、従来の手順により事
前に作成されてＮＣプログラム記憶部１１２に一時的に
記憶されたＮＣプログラムに次の分割区間が残っている
か否かを判定し、残っている場合にはステップ２００へ
戻り、全ての分割区間において上記ステップ２００乃至
ステップ２２４の処理を繰り返し実行した後、全ての処
理を終了する。

【００４４】図６（Ａ）には、従来の手順により事前に
作成されてＮＣプログラム記憶部１１２に一時的に記憶
されたＮＣプログラムを用いて、工作機１０によりスク
ロール板の外壁インボリュート曲線の加工を行った場合
のＣ軸の回転角度と加工速度の関係の一例が示されてい
る。加工がスクロール板の中心に近づくに従ってインボ
リュート曲線の曲率が大きくなるので、図６（Ａ）に示
すように分割区間１、分割区間２、分割区間３における
始点及び終点の加工速度の変化量ａ₁ 、ａ₂ 、ａ₃ は徐
々に大きくなっている（ａ₁ ＜ａ₂ ＜ａ₃ となってい
る）。

【００４５】また、図６（Ａ）では、分割区間１及び分
割区間２における各々の加工速度の変化量ａ₁ 及びａ₂
は、予め設定されたしきい値９２（図６では、各分割区
間の始点における加工速度を基準としたときの各分割区
間の終点における加工速度の下限のしきい値として示し
てある）より小さく、分割区間３における加工速度の変
化量ａ₃ はしきい値９２と等しくなっている。

【００４６】このようなＮＣプログラムが作成されてい
る場合、ＮＣプログラム調整部１１０では、図５のフロ
ーチャートに示した手順に従って、次のようにＮＣプロ
グラムの調整を行う。

【００４７】分割区間１及び分割区間２の各々の加工速
度の変化量ａ₁ 及びａ₂ は予め設定されたしきい値９２
より小さいため、各分割区間とも図５のステップ２０６
の判定が肯定され、各分割区間の再分割は行われずにス
テップ２１２及びステップ２１４を経てステップ２２０
によりステップ２０２で読み出されたＮＣプログラムの
各分割区間に対応する部分のＮＣプログラムがそのまま
ＮＣプログラム記憶部１１２に記憶されることにより、
分割区間１及び分割区間２のＮＣプログラムが作成され
る。

【００４８】しかしながら、分割区間３における始点及
び終点の加工速度の変化量ａ₃ は、予め設定されたしき
い値より小さくないため、図５におけるステップ２０６
の判定が否定され、ステップ２０８で分割区間３は２分
割された後、ステップ２１０において処理対象とする分
割区間の終点が２分割された前半の分割区間における終
点に置き換えられる。

【００４９】すなわち、ステップ２０８及びステップ２
１０の処理によって、分割区間３が図６（Ｂ）に示す分
割区間３’と分割区間３’’の２つの区間に再分割さ
れ、処理対象とする分割区間の終点が分割区間３’の終
点に置き換えられる。従って、これ以降の処理対象とな
る分割区間は分割区間３’となる。

【００５０】その後、ステップ２０４に戻って分割区間
３’における始点及び終点の加工速度が算出され、ステ
ップ２０６で加工速度の変化量としきい値との比較が行
われる。

【００５１】この際の変化量ａ₃ ’はしきい値９２より
小さいため、ステップ２０６の判定が肯定されてステッ
プ２１２へ移行し、直前の分割区間、すなわち分割区間
２の始点の加工速度が算出され、ステップ２１４で分割
区間３’の終点の加工速度及び分割区間２の始点の加工
速度の変化量がしきい値より小さいか否か判定される。
変化量ａ₃ ’はしきい値より小さいのでステップ２１４
の判定は肯定されてステップ２２０へ移行し、分割区間
３’に対応するＮＣプログラムがそのままＮＣプログラ
ム記憶部１１２に記憶されて分割区間３’のＮＣプログ
ラムが作成される。

【００５２】その後、ステップ２２２の判定では、次の
再分割区間、すなわち分割区間３’’があるため肯定判
定されてステップ２０４に戻る。

【００５３】ステップ２０４では、分割区間３’’の始
点及び終点の加工速度が算出され、次のステップ２０６
で分割区間３’’の始点及び終点の加工速度の変化量ａ
₃ ’’がしきい値より小さいか否か判定されるが、変化
量ａ₃ ’’はしきい値より小さいため肯定判定となって
ステップ２１２へ移行する。

【００５４】ステップ２１２では、直前の分割区間、す
なわち分割区間３’の始点の加工速度が算出され、次の
ステップ２１４では、分割区間３’’の終点の加工速度
及び分割区間３’の始点の加工速度の変化量がしきい値
より小さいか否かが判定されるが、この際の加工速度の
変化量は図６（Ａ）に示される変化量ａ₃ と同一となる
ので、この変化量ａ₃ はしきい値より小さくないため否
定判定され、ステップ２１６へ移行する。

【００５５】ステップ２１６では、分割区間３’’の始
点の送り速度が目標加工速度に基づいて算出され、次の
ステップ２１８において、分割区間３’’の始点の送り
速度を分割区間３’’に対応するＮＣプログラムに付加
してＮＣプログラム記憶部１１２に記憶することによ
り、分割区間３’’のＮＣプログラムが作成される。

【００５６】図７には、ＮＣプログラム調整部１１０に
よるＮＣプログラムの調整前後の送り速度及び分割区間
の関係が示されている。同図に示すように、分割区間１
及び分割区間２においては、調整後も調整前と同様の送
り速度及び分割区間となっているが、分割区間３につい
ては分割区間３’と分割区間３’’の２つに再分割さ
れ、各々の分割区間に対して目標加工速度に基づいて算
出した送り速度Ｃ’及びＣ’’が付加されたものとな
る。

【００５７】以上のようにＮＣプログラム調整部１１０
により調整されたＮＣプログラムを用いて、加工機１０
により工作物４４の加工を行った場合、各分割区間にお
ける始点及び終点の加工速度の変化量は全てしきい値よ
り小さいので、ツールマークの発生を抑制することがで
きる。

【００５８】以上詳細に説明したように、本実施の形態
に係るＮＣプログラム作成方法及びＮＣプログラム作成
装置は、各分割区間における始点及び終点の加工速度の
変化量が所定のしきい値より小さくなるように各分割区
間の再分割を行うことにより各分割区間における加工速
度の変化を小さくしているので、ツールマークの発生を
抑制することができ、高精度で工作物を加工することが
できる。

【００５９】なお、本実施の形態では、分割区間の始点
及び終点の加工速度の変化量が所定のしきい値より小さ
くない場合に当該分割区間を２分割する場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、分
割区間の始点及び終点の加工速度の変化量が所定のしき
い値より小さな場合には当該分割区間と当該分割区間に
隣接する分割区間とを一つの分割区間に統合する形態と
してもよいし、この分割区間を統合する形態と本実施の
形態とを組み合せる形態としてもよい。

【００６０】分割区間を統合する場合、上記実施の形態
と同様に図５のステップ２００乃至ステップ２０４の処
理を行った後、ステップ２０６の判定処理に換えて分割
区間の始点及び終点の加工速度の変化量がしきい値未満
であるか否かを判定し、加工速度の変化量がしきい値未
満である場合には、当該分割区間と当該分割区間の次の
分割区間とを統合し、加工速度の変化量がしきい値未満
でない場合には、当該分割区間のＮＣプログラムをＮＣ
プログラム記憶部１１２に記憶する形態とする。なお、
当該分割区間の次の分割区間が存在しない場合には、分
割区間の統合は行わずに、当該分割区間のＮＣプログラ
ムをＮＣプログラム記憶部１１２に記憶する形態とす
る。

【００６１】このような分割区間の統合処理を行う場
合、分割区間数を必要以上に多くすることがなくなり、
加工時間を短縮することができる。

【００６２】また、本実施の形態では、外壁インボリュ
ート曲線に対応する壁面を外周から中心に向かって加工
した後、内壁インボリュート曲線に対応する壁面を中心
から外周に向かって加工する場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は如何
なる順序で加工を行う場合にも適用でき、例えば、内壁
インボリュート曲線に対応する壁面を中心から外周に向
かって加工した後、外壁インボリュート曲線に対応する
壁面を外周から中心に向かって加工する場合にも適用で
き、内壁インボリュート曲線に対応する壁面を外周から
中心に向かって加工した後、外壁インボリュート曲線に
対応する壁面を中心から外周に向かって加工する場合に
も適用できる。

【００６３】また、本実施の形態では、Ｘ軸及びＹ軸の
同時２軸制御によりスクロール板を加工する場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制御によりス
クロール板を加工する形態としてもよい。

【００６４】さらに、本実施の形態では、従来の手順で
作成されたＮＣプログラムを一時的にＮＣプログラム記
憶部１１２に記憶しておき、該ＮＣプログラムを読み出
して調整を行う場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、従来の手順で作成されたＮ
ＣプログラムをＮＣプログラム記憶部１１２に記憶せず
に直接ＮＣプログラム調整部１１０により調整する形態
としてもよい。この場合、ＮＣプログラムを一時的に記
憶するための時間を省略することができるので、ＮＣプ
ログラムの作成に要する時間を短縮することができる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１記載のＮＣプログラム作成方法
及び請求項２記載のＮＣプログラム作成装置によれば、
各分割区間における始点及び終点の加工速度の変化量が
第１のしきい値以上である分割区間の再分割、及び加工
速度の変化量が第２のしきい値未満である分割区間と該
分割区間に隣接する分割区間との統合、の少なくとも一
方が行われるので、分割区間の再分割が行われる場合
は、各分割区間における加工速度の変化量が第１のしき
い値より小さくなるので、ツールマークの発生を抑制し
て高精度で工作物を加工することができ、分割区間の統
合が行われる場合は、各分割区間における加工速度の変
化量が第２のしきい値以上となるので、必要以上に分割
区間数を多くすることがなくなり、加工時間を短縮する
ことができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＮＣプログラム作成
装置の構成を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るＮＣプログラム作成
装置の機能ブロックを示す機能ブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る加工機の概略構成を
示す側面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る工作物の加工手順を
示す平面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係るＮＣプログラム作成
装置においてＮＣプログラムの調整を行う際に実行され
るプログラムのフローチャートである。

【図６】本発明の実施の形態に係る加工機により工作物
の加工を行う際のＣ軸の回転角度と加工速度との関係を
示すグラフであり、（Ａ）は調整前のＣ軸の回転角度と
加工速度との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は調整後
のＣ軸の回転角度と加工速度との関係を示すグラフであ
る。

【図７】本発明の実施の形態に係るＮＣプログラ作成装
置によるＮＣプログラムの調整前後の送り速度及び分割
区間の変化を示す概略図である。

【図８】従来技術における加工時間と加工速度との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 加工機 ２６ 工具 ４４ 工作物 ６０ ＮＣプログラム作成装置 １０２ インボリュート軌跡演算部（インボリュート
軌跡演算手段） １０６ 軌跡変換部（軌跡変換手段） １０８ 送り速度演算部（送り速度演算手段） １１０ ＮＣプログラム調整部（調整手段） １１２ ＮＣプログラム記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インボリュート曲線の軌跡を示す座標デ
   ータを求め、 前記インボリュート曲線の軌跡を示す座標データをＮＣ
   制御用の座標データに変換し、 前記ＮＣ制御用の座標データを所定範囲毎に分割して各
   分割区間における始点の送り速度を所定の目標加工速度
   に基づいて求め、 前記各分割区間における始点及び終点の加工速度の変化
   量を前記各分割区間における始点の送り速度に基づいて
   求めて、前記加工速度の変化量が第１のしきい値以上で
   ある分割区間の再分割、及び前記加工速度の変化量が第
   ２のしきい値未満である分割区間と該分割区間に隣接す
   る分割区間との統合、の少なくとも一方を行う、 ＮＣプログラム作成方法。
2. 【請求項２】 インボリュート曲線の軌跡を示す座標デ
   ータを求めるインボリュート軌跡演算手段と、 前記インボリュート軌跡演算手段により求められた前記
   インボリュート曲線の軌跡を示す座標データをＮＣ制御
   用の座標データに変換する軌跡変換手段と、 前記軌跡変換手段により求められた前記ＮＣ制御用の座
   標データを所定範囲毎に分割して各分割区間における始
   点の送り速度を所定の目標加工速度に基づいて求める送
   り速度演算手段と、 前記各分割区間における始点及び終点の加工速度の変化
   量を前記送り速度演算手段により求められた前記各分割
   区間における始点の送り速度に基づいて求めて、前記加
   工速度の変化量が第１のしきい値以上である分割区間の
   再分割、及び前記加工速度の変化量が第２のしきい値未
   満である分割区間と該分割区間に隣接する分割区間との
   統合、の少なくとも一方を行う調整手段と、 を備えたＮＣプログラム作成装置。